Mir scheint, dass bei MOSFETs die parasitäre Induktivität genauso wichtig wäre wie die parasitäre Kapazität. Ich habe jedoch noch nie jemanden gesehen, der ernsthaft über parasitäre Induktivität diskutiert hat.
Ist der Einfluss der parasitären Induktivität auf den MOSFET-Betrieb nicht wirklich wichtig oder hat er im Vergleich zur parasitären Kapazität einen viel geringeren Einfluss?
Für typische Anwendungen (ganz allgemein 10–100 V; 1–10 A, < 10 MHz) bedeutet die Physik von Silizium, dass die Kapazität der FET-Strukturen (und die damit verbundenen parasitären Effekte) Werte haben, die einen signifikanteren Schaltungseffekt haben als die Induktivität (im Allgemeinen verbunden mit Bonddrähten und der Gehäusestruktur).
Allerdings bei hohen Frequenzen (sicherlich > 100 MHz); Bei bestimmten DC/DC-Wandlern (niedrige V und hohe Ströme) können die induktiven Parasiten erheblich werden und sind kritisch. In diesen Betriebsbereichen kann die Induktivität in der Gateleitung die Geschwindigkeit, mit der der Transistor geschaltet werden kann, erheblich beeinflussen; Auch die Induktivität in der Quelle kann dies beeinflussen. Eine Induktivität im Drain kann dazu führen, dass große schädliche Spannungen zwischen den Source- und Drain-Knoten des internen Transistors auftreten und möglicherweise das Gerät beschädigen.
Die Struktur des MOSFET berücksichtigt eine Vielzahl von Kapazitäten, darunter Sperrschichtkapazitäten und Seitenwandkapazitäten, die bei hohen Frequenzen ins Spiel kommen, um den Frequenzgang zu begrenzen.
Apropos Induktivitäten: Zum Betrieb muss der MOSFET mit der externen Schaltung verbunden werden, meistens über Drahtbonden. Diese Verbindungen weisen parasitäre Induktivitäten auf.
Diese parasitären Induktivitäten werden vernachlässigt, wenn wir den MOSFET normalerweise als Verstärker verwenden, da sie in Sättigung arbeiten, wo der Strom nahezu konstant ist. Wenn ein MOSFET jedoch für Hochfrequenz-Schaltanwendungen verwendet wird, werden sie genauso wichtig wie die parasitären Kapazitäten.
Beispielsweise können die Gate-Induktivität und die Eingangskapazität des Transistors einen Oszillator bilden. Dies muss vermieden werden, da es zu sehr hohen Schaltverlusten führt.
Die parasitäre Induktivität ist die Summe aus dem Bonddraht und den Leiterbahnen der Leiterplatte. Sie ist also wirklich eine Funktion des Gehäusetyps und des Platinenlayouts. Meistens ist die parasitäre Kapazität wichtiger. Wenn Sie die in C gespeicherte Energie mit L vergleichen, finden Sie dass C viel höher ist. Aus diesem Grund ist es für Powermos im Allgemeinen lohnender, ZVS anstelle von ZCS zu implementieren, obwohl beide gültig sind. Bei wirklich hoher Leistung und hohen Strömen und niedrigen Spannungen wird die parasitäre Induktivität viel bedeutender. Denken Sie daran dass die Spannung über einer induktiven Spur = L mal die Änderungsrate des Stroms. Die parasitäre Induktivität kann und wird mit der Mosfet-Kapazität der Spannungsvariante in Resonanz treten, was im Allgemeinen bei VHF parasitäre Schwingungen verursacht. Wenn diese nicht behandelt werden, können Sie abgestrahlte EMV versagen.Die induzierten Spannungen aufgrund schnell wechselnder Ströme können Ihre Schaltung oder empfindliche Schaltungen an anderer Stelle im Produkt durcheinander bringen. Im Laufe der Jahrzehnte hat sich die parasitäre Kapazität von Powermos verschlechtert, da der Widerstand gesunken ist, aber die Induktivität ist bei SMD etwas besser geworden.
Eugen Sch.
W5VO
NKL
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